籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干品质的影响

方 芳

（上海食品科技学校，上海 201599）

籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus L.） 是苋科（Amaranthaceae）、苋属（Amaranthus） 一年生草本植物[1]。它曾是古代印第安人的主食之一，后被广泛种植于世界各地。籽粒苋具有耐盐碱、耐旱、耐贫瘠性土壤的特点[2]。籽粒苋兼具粮、菜、饲料、观赏等多种用途，是一种珍贵的植物资源。籽粒苋产籽量高，籽实富含蛋白质、膳食纤维、矿物质、不饱和脂肪酸等，还含有多酚、黄酮、角鲨烯等多种生物活性成分，具有降血脂、抗氧化、延缓衰老等生理功效[3]。

籽粒苋是一种假谷物（Pseudo cereal），籽实具有一般谷物的组成与功能，可作为粮食食用，它不含麸质。国外以籽粒苋籽实替代小麦、大麦等，作为麸质过敏人群的食物，或用以治疗乳糜泻（Celiac disease）[4]。目前，国内学者将籽粒苋籽实粉加入到小麦粉中，制作面包、挂面等；或以籽粒苋籽实为原料，制作植物蛋白饮料，发酵制成酸乳等。

曲奇饼干因其香味浓郁、口感酥脆、食用方便等优点，一直深受消费者的喜爱，但是曲奇饼干高糖高脂，过量食用可能会引起潜在的健康问题，如肥胖、糖尿病等[5]，这与当代人追求健康的理念背道而驰。将营养价值高、有一定生物活性功能的假谷物（如藜麦、荞麦、籽粒苋） 添加至小麦粉中，制成杂粮曲奇饼干，以改善曲奇饼干风味或提升其功能性质，是目前曲奇饼干开发的一个热点[6-7]。

在对比分析籽粒苋籽实粉与低筋小麦粉品质的基础上，将籽粒苋籽实粉按照一定的比例替代小麦粉制备曲奇饼干，然后对其延展性、质构、色泽指标进行测定，并结合感官评分，探讨不同添加量的籽粒苋籽实粉对曲奇饼干品质的影响，为籽粒苋籽实的相关产品开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

籽粒苋籽实（品种R104），上海牧良实业有限公司提供；燕山高活性干酵母，河北马利食品有限公司提供；全脂调制奶粉、全脂牛奶，雀巢（中国）有限公司提供；王后精制低筋粉，上海劲柏国际商贸有限公司提供；安佳黄油，恒天然（商贸） 上海有限公司提供；硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、浓盐酸、氢氧化钠、95%乙醇、苯酚、丙酮、三羟甲基氨基甲烷、2-(N-吗啉代)乙烷磺酸、冰乙酸，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司提供；α -淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡萄糖苷酶，美国Sigma 公司提供；硅藻土，北京沃凯生物科技有限公司提供；赖氨酸标准品，纯度>98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供；柠檬酸三钠、氢氧化钠，纯度>99%，上海麦克林生化科技有限公司提供。

1.2 仪器与设备

CJM-SY-B 型高能纳米冲击磨（6 mm 和8 mm氧化锆球），秦皇岛太极环纳米科技有限公司产品；SEC-1Y 型SUN-MATE 烤箱，珠海三麦机械有限公司产品；SM-40SP 型SINMAG 搅面机，无锡新麦机械有限公司产品；FKM-160 型电动压面机，永康市富康电器有限公司产品；JP-500C 型高速多功能粉碎机，永康市久品工贸有限公司产品；ME204TE/02 型电子天平，梅特勒托利多科技（中国） 有限公司产品；BGZ-240 型电热鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品；SX2-8-10TZ 型箱式电阻炉，上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品；KDN-102A 型定氮仪，上海纤检仪器有限公司产品；KDN-04C 型数控消化炉，上海新家仪器有限公司产品；RE52CS 型旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂产品；S-433D 型氨基酸分析仪，德国塞卡姆科学仪器有限公司产品；SN-QX-300 型超声波清洗机，上海尚仪仪器设备有限公司产品；TA-XT2i 型质构仪，英国Stable Micro System Ltd 产品；CR-400 型色彩色差计，柯尼卡美能达（中国） 投资有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 籽粒苋籽实粉和低筋小麦粉制备

将100 g 籽粒苋籽实放入高能纳米冲击磨中，球磨介质为6 mm 和8 mm 氧化锆球，球料体积比为2∶1，球磨时间4 h。冷却剂为水，球磨温度控制在20 ℃以下。将处理后的籽粒苋籽实粉收集，过100 目筛，密封后放入干燥器中保存，待用。低筋小麦粉自市场购入，过100 目筛，密封后放入干燥器保存，待用。

1.3.2 籽粒苋籽实粉和低筋小麦粉营养成分测定

水分、灰分、蛋白质、脂肪含量测定分别采用GB 5009.3—2016、GB 5009.4—2016、GB 5009.5—2016、GB 5009.6—2016 方法；膳食纤维含量的测定采用GB 5009.88—2014 方法；赖氨酸含量的测定采用GB 5009.124—2016 方法；碳水化合物含量=100-水分含量-灰分含量-蛋白质含量-脂肪含量-膳食纤维含量。

1.3.3 曲奇饼干的制作工艺

（1） 曲奇饼干配方。曲奇饼干经预试验，最终配方确定如下：低筋小麦粉125 g，黄油75 g，糖粉63 g，蛋液15 g，奶粉7 g，小苏打1 g。试验过程中分别用籽粒苋籽实粉替代0%，10%，20%，30%，40%，50%的低筋小麦粉，制作籽粒苋曲奇饼干。

（2） 工艺流程。

小麦粉、籽粒苋籽实粉、奶粉、小苏打

（3） 操作要点。

原料过筛：将奶粉、糖粉过100 目筛备用。

面团调制：称量黄油75 g，水浴软化后，称量糖粉63 g，在搅拌碗中打至发白；分3 次加入蛋液15 g，搅拌均匀至表面细滑；加入小麦粉125 g，奶粉7 g，小苏打1 g，用勺子将面粉、黄油从底部向上翻起，至混合均匀，在此过程中不能搅拌，避免面粉出筋。

切片成型：用压面机将面团压成厚度为5 mm 的面片，接着用直径为5 cm 的模具制作成饼坯。

烘烤冷却：烤箱提前预热，将烤盘置于烤箱内，上火180 ℃，底火160 ℃，烘烤时间13 min；取出烤盘后室温下冷却，密封保存，待测。

1.3.4 曲奇饼干延展性测定

参照Jukic Marko 等人[8]的方法并稍作调整，用游标卡尺测量曲奇饼干的直径（D）、厚度（T）。取6 块曲奇饼干边靠边摆好进行测量，然后将饼干按不同方向转动90 °再进行测量，重复4 次，并计算平均值；将6 块曲奇饼干叠起，测量厚度，随意变换饼干位置，重复4 次，并计算平均值。根据测量的直径和厚度计算延展系数（D/T）。

1.3.5 曲奇饼干质构测定

参照刘慧琳等人[9]的方法并稍作调整，用TAXT2i 型质构仪测定曲奇饼干的质构。取完整饼干置于质构仪测试台上，采用TA5 探头。测试条件为测定前速度1.5 mm/s，测定速度2 mm/s，测定后速度1 mm/s；采用压缩模式，压缩程度为75.0%；触发力5.0 g；2 次压缩之间停留时间5 s。每次取出6 块饼干，测试饼干中心点，分别测定曲奇饼干的硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性，取各组平均值。

1.3.6 曲奇饼干色泽测定

使用CR-400 色彩色差计在每个饼干的表面中心测定曲奇饼干的颜色值，每个样品重复测定8 次。

1.3.7 曲奇饼干感官评价

依据GB/T 20980—2021 饼干质量通则，并参考盛金凤等人[5]、刘慧琳等人[9]感官评价标准，形成曲奇饼干的感官评价标准。

曲奇饼干感官评分标准见表1。

表1 曲奇饼干感官评分标准

由10 位经过培训的、男女各半的评价人员，参照表1 感官评分标准，对曲奇饼干的形态、滋味与口感、气味、色泽、组织结构5 个方面做出评分。样品放置在密封包装袋中，用计算机进行随机、无重复的3 位数字编码，并放在任意位置。

1.4 数据分析

数据分析采用SPSS 20.0 统计分析软件包，数据以平均值±标准差（Mean±SD） 表示，并采用单因素方差分析（One-way ANOVA） 进行多组之间均数的差异性检验，p<0.05 认为具有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 籽粒苋籽实粉营养成分分析

籽粒苋籽实粉与低筋小麦粉营养成分含量见表2。

表2 籽粒苋籽实粉与低筋小麦粉营养成分含量/g·（100 g）-1

籽粒苋籽实粉所含灰分、蛋白质、脂肪、膳食纤维及赖氨酸含量均显著高于试验用低筋小麦粉（p<0.05），碳水化合物含量显著低于小麦粉（p<0.05）。

籽粒苋籽实粉灰分含量为2.80±0.08 g/100 g，其中钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、锌（Zn） 等无机元素含量丰富，高于其他普通粮食作物[10]。籽粒苋籽实粉蛋白质含量为17.40±0.54 g/100 g，赖氨酸含量为1.84±0.04 g/100 g，分别是试验用小麦粉的2 倍和10 倍。研究表明，籽粒苋籽实含有12%~18%的蛋白质[3]，其中必需氨基酸含量占氨基酸总量37.9%，并富含赖氨酸[11]，与所测结果相一致。测得籽粒苋籽实粉脂肪含量为8.52±0.18 g/100 g，是低筋小麦粉的5.7 倍。文献报道籽粒苋籽实所含不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的52.7%，而必需脂肪酸又占不饱和脂肪酸的81.3%以上[1]。膳食纤维被认为是第七大营养素，具有促进胃肠蠕动、改善肠道菌群等多种功能。籽粒苋籽实粉膳食纤维含量6.90±0.13 g/100 g，是试验用小麦粉的1.6 倍，因此食用添加籽粒苋籽实粉的谷物食品对肠道益处会更大。

2.2 籽粒苋籽实粉对曲奇饼干延展性的影响

为了了解籽粒苋籽实粉的添加对曲奇饼干延展性的影响，试验对相关指标包括直径、厚度和延展系数（直径/厚度） 进行了测量。

籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干延展性的影响见表3。

表3 籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干延展性的影响

由表3 可知，曲奇饼干的直径随着籽粒苋籽实粉的添加而显著降低（p<0.05），由约57 mm 减小至约50 mm。另一方面，曲奇饼干的厚度则因籽粒苋籽实粉的添加而增大（p<0.05），然而整体增幅偏小（<1 mm），外观上难以看出区别。曲奇饼干的延展系数，即直径与厚度比，在对照组中约为7.8，显著高于试验组的6.7（p<0.05）。籽粒苋籽实粉添加量为10%~50%时对曲奇饼干的延展系数几乎无影响（p>0.05）。综合来看，籽粒苋籽实粉的添加降低了曲奇饼干的直径，增加了其厚度，从而导致延展性降低，这与A Sindhuja 等人[12]和George E Inglett 等人[13]的观测结果相一致。籽粒苋籽实粉具有较高含量蛋白质及膳食纤维，而这些成分含有较多亲水基团，面团的黏度及保水性因而增加，从而导致面团的流动性或延展性受限，致使最后的成品曲奇饼干的延展性降低[13]。

2.3 籽粒苋籽实粉对曲奇饼干质构的影响

籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干质构的影响见图1。

图1 籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干质构的影响

试验进一步测量了曲奇饼干的质构特征，包括硬度、胶黏性、咀嚼性与弹性，这些指标能反映食品本身的结构特性且与感官品质紧密相连。饼干品质与硬度呈负相关，饼干越硬，越难被嚼碎。由图1（a） 可知，对照组曲奇饼干硬度最低，随着籽粒苋籽实粉添加量的提高，曲奇饼干的硬度逐渐增大。籽粒苋籽实粉添加量为10%~20%时，与对照组无显著性差异（p>0.05）；添加量为30%~50%时，曲奇饼干的硬度与对照组相比显著提高（p<0.05），分别是对照组的2.0，3.5，6.3 倍。随着籽粒苋籽实粉添加量的增加，面团中膳食纤维含量也相应提高，致使面筋的吸水速度受到纤维对水的竞争而减慢，从而影响面筋网络的形成，使面团韧性降低，成品饼干硬度提高[14]；同时，膳食纤维提高了油脂和面团中蛋白质胶粒之间的结合力，也使曲奇饼干硬度提高[15-16]。胶黏性反映了咀嚼时食物对牙齿、舌头等接触面黏着的性质。胶黏性适度，食物容易咀嚼和吞咽；胶黏性过大，则会产生黏牙感[17]。由图1（a） 可知，曲奇饼干的胶黏性，随着籽粒苋籽实粉添加量的增加而迅速提高，与曲奇饼干的硬度增加趋势相一致。

由图1（b） 可知，饼干品质与咀嚼性呈负相关，咀嚼性越大，曲奇饼干越难被嚼碎。对照组曲奇饼干咀嚼性最低，表明其口感最酥松。籽粒苋籽实粉添加量为10%~30%时，各组曲奇饼干咀嚼性与对照组无显著性差异（p>0.05）。添加量为40%~50%时，曲奇饼干咀嚼性迅速增加，表明其在口腔内可能需要停留更长时间才能被吞咽。曲奇饼干的咀嚼性与硬度的变化趋势相一致。弹性反映样品被压缩后恢复的程度，弹性越大，饼干越松软，口感越好[16]。对照组曲奇饼干弹性最大，随着籽粒苋籽实粉添加量的提高，曲奇饼干的弹性呈下降趋势。当添加量达到20%时，与对照组相比，曲奇饼干的弹性显著降低（p<0.05）。可见，籽粒苋籽实粉的添加使曲奇饼干质构更紧密结实。

2.4 籽粒苋籽实粉对曲奇饼干色泽的影响

籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干色泽的影响见表4。

表4 籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干色泽的影响

曲奇饼干的色泽决定着消费者对其感官评价的第一印象。由表4 可知，随着籽粒苋籽实粉添加量的提高，与对照组相比，各试验组的L*值呈显著下降趋势（p<0.05）。L*值的降低表明曲奇饼干色泽逐渐变暗。当籽粒苋籽实粉添加量为50%时，曲奇饼干L*值下降25.7%，色泽也明显变暗变深。a*值随着籽粒苋籽实粉添加量的提高呈上升趋势，b*值恰好相反，表明曲奇饼干的色泽红色加深，黄色减弱。焙烤过程中的美拉德反应和焦糖化反应共同作用使曲奇饼干呈棕色[18]，但美拉德反应在颜色形成过程中起主要作用。曲奇饼干的L*值与蛋白质含量呈负相关[19]，随着籽粒苋籽实粉添加量的提高，蛋白质含量增加，致使更多的氨基酸与糖发生美拉德反应，曲奇饼干颜色加深。

2.5 籽粒苋籽实粉对曲奇饼干感官品质的影响

籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干感官评分的影响见表5。

表5 籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干感官评分的影响

由表5 可知，随着籽粒苋籽实粉添加量的增加，曲奇饼干形态、色泽、气味、滋味与口感、组织结构各项评分及总分均呈下降趋势。对照组评分最高，总分约为22 分，曲奇饼干的品质最佳，最受消费者喜爱。籽粒苋籽实粉添加量为10%，20%时，曲奇饼干各项评分与对照组均无显著性差异（p>0.05），说明此时籽粒苋籽实粉的添加量对曲奇饼干品质影响较小。当添加量增至30%时，除气味评分与对照组无显著性差异（p>0.05） 外，其余各项评分均显著低于对照组（p<0.05），此时，曲奇饼干表面呈棕黄色，断面多孔，有坚果气味，质感稍硬，口感较酥松，有轻微黏牙感，感官评价结果为仍在消费者可以接受的范围内。当添加量达到40%~50%时，与前面各组相比，曲奇饼干各项评分均显著下降（p<0.05）。感官评定结果显示样品颜色过深，有不愉悦气味，口感硬，黏牙，后味发苦。感官评价整体与质构测定结果一致，在添加量为10%~20%，曲奇饼干质构特性（硬度、胶黏性、咀嚼性与弹性） 及感官评分都与对照组比较接近；添加量达到40%~50%的曲奇饼干硬度、胶黏性、咀嚼性显著增大，而弹性显著减小。综合来看，曲奇饼干中籽粒苋籽实粉添加量应小于30%，这样对产品质构及风味影响偏小而更容易为消费者所接受。

3 结论

对籽粒苋籽实粉的营养成分进行了测定并比较了不同籽粒苋籽实粉添加量对曲奇饼干功能性质的影响。籽粒苋籽实粉蛋白质、膳食纤维、赖氨酸等含量均显著高于低筋小麦粉（p<0.05）。籽粒苋籽实粉的添加对曲奇饼干的延展性、质构、色泽及感官评分均有显著性影响（p<0.05）。与低筋小麦粉曲奇饼干对比，添加籽粒苋籽实粉可以提高曲奇饼干中水分、灰分、蛋白质、脂肪、总膳食纤维、赖氨酸的含量，降低碳水化合物含量。随着籽粒苋籽实粉添加量的提高，曲奇饼干直径和厚度均逐渐减小，延展性降低；曲奇饼干硬度、胶黏性、咀嚼性增大，弹性减小；随着添加量的增加，曲奇饼干色泽L*值和b*值逐渐减小，a*值逐渐增大。籽粒苋籽实粉添加量为10%~30%时，曲奇饼干感官评价整体接受度较高；添加量超过30%时，接受度偏低。综合考虑，在曲奇饼干加工过程中，选择添加的籽粒苋籽实粉含量为30%，可以在保证较好口感的同时，最大程度提高曲奇饼干的营养。研究结果对于籽粒苋籽实粉在烘焙食品中的推广应用具有较好的理论参考及实际应用价值。